Принцип и задачи систематики бактерий

Биология для студентов – 14. Основные принципы классификации бактерий

Микробы, или микроорганизмы (бактерии, грибы, простейшие, вирусы), систематизированы по их сходству, различиям и взаимоотношениям между собой. Этим занимается специальная наука — систематика микроорганизмов.

Систематика включает три части:

• классификацию,
• таксономию,
• идентификацию.

В основу таксономии микроорганизмов положены их морфологические, физиологические, биохимические и молекулярно-биологические свойства.

Различают следующие таксономические категории:

• царство,
• подцарство,
• отдел,
• класс,
• порядок,
• семейство,
• род, вид,
• подвиди др.

В рамках той или иной таксономической категории выделяют таксоны — группы организмов, объединенные по определенным однородным свойствам.

Микроорганизмы представлены:

• доклеточными формами (вирусы — царство Vira),
• клеточными формами (бактерии, архебактерии, грибы и простейшие).

Различают 3 домена (или «империи»):

• «Bacteria»,
• «Archaea»,
• «Eukarya».

Домен «Bacteria» — прокариоты, представленные настоящими бактериями (эубактериями); домен «Archaea» — прокариоты, представленные архебактериями; домен «Eukarya» — эукариоты, клетки которых имеют ядро с ядерной оболочкой и ядрышком, а цитоплазма состоит из высокоорганизованных органелл — митохондрий, аппарата Гольджи и др.

Принципы классификации бактерий.

Вид Þ род Þ семейство Þ порядок Þ класс. Существует естественная (только создается в настоящее время) и искусственная классификация; используется морфо-физиологический метод:

• морфологические признаки (размер, форма, окраска…),
• физиологические признаки (тип питания отношения к to, O2, pH, потребность к факторам роста – витамины),
• культуральные признаки (видно невооруженным глазом при посеве на разные
• генетические ((А+Т)/(Г+Ц)*100%),
• гибридизация ДНК,
• Строение 16S-РНК (небольшие отрезки РНК).

Определитель бактерий Берджи: по морфологическим и физиологическим признакам, всего 35 групп бактерий, они разделяются на 4 основные категории:

1. Грам- эубактерии, имеющие клеточные стенки;
2. Грам+ –''–;
3. Эубактерии, лишенные клеточных стенок;
4. Архебактерии. 

Основные группы бактерий

1. Изгибающиеся бактерии с тонкими стенками, подвижность обеспечивается за счет скольжения- скользящие бактерии
2. Изгибающиеся бактерии с тонкими стенками, подвижность связана с наличием осевой нити- спирохеты Borrelia, Leptospira
3. Ригидные бактерии с толстыми стенками, неподвижные или подвижные благодаря жгутикам- эубактерии.

А. Мицелиальные формы Mycobacterium, Actinomyces, Nocardia, Streptomyces

Б. Простые одноклеточные

1/облигатные внутриклеточные паразиты Rickettsia, Coxiella, Chlamydia

2/свободноживущие

• грамположительные: кокки Streptococcus, Staphy lococcus, неспорообразующие палочки Corynebacteriu Erysipelothrix, спорообразующие палочки-в т.ч. обязательные аэробы Bacillus, -в т.ч. обязательные анаэробы Clostridium
• грамотрицательные: кокки Neisseria, некишечные палочки, в т.ч. спиральной формы Spirillum, -в т.ч. прямые, очень мелкие палочки Pasteurella, Brucella, Bordetella, кишечные палочки Escherichia, Salmonella, Shigella, облигатные аэробы Pseudomonasоблигатные анаэробы Bacteroides, Fusobacterium

Источник: https://vseobiology.ru/mikrobiologiya/1769-14-osnovnye-printsipy-klassifikatsii-bakterij

Основы систематики бактерий

Систематика (таксономия) организмов заключается в распределении их по определенным группам, каждая из которых имеет свое название: класс, порядок, семейство, род, вид.

До сих пор отсутствует единая классификация, отражающая эволюционное развитие отдельных видов бактерий.

При классификации бактерий учитывают их морфологические особенности (форму, размер клетки, наличие и положение жгутиков, способность к спорообразованию) и физиологические свойства (тип питания, характер получения энергии, потребность в кислороде, патогенность и др.). По мнению академика В. Н. Шапошникова, физиологические признаки особенно разнообразны у бактерий и именно они изменялись при развитии мира микроорганизмов.

С 1 января 1980г. введен новый кодекс номенклатуры бактерий1. Названия бактерий в учебнике даются в соответствии с новой номенклатурой2.

1 Информационный бюллетень В.М.О. при АН СССР «Одобренные списки названий бактерий», 1982.

2 Международный кодекс номенклатуры бактерий. М.: Наука, 1978.

По принятым в биологии правилам название бактерий дается на латинском языке и состоит из двух слов. Первое слово обозначает род, к которому принадлежит данная бактерия, второе – название вида.

Родовое название пишется с прописной буквы, видовое – со строчной, например Streptococcus lactis. Эта бактерия относится к шаровидным бактериям, образующим цепочки (род Streptococcus).

Они вызывают скисание молока в результате сбраживания молочного сахара (лактозы) в молочную кислоту, отсюда видовое название lactis.

До недавнего времени микробиологи нашей страны при систематике бактерий пользовались двумя определителями: Берджи Д. Г. «Определитель микробов» и Красильников Н. А. «Определитель бактерий и актиномицетов».

В настоящее время микробиологами мира Широко используется «Руководство Берджи по определению бактерий», 1974 г. (8-е издание). В 1980 г. в СССР издан «Краткий определитель бактерий Берги». Систематика бактерий дается по этому руководству.

Царство прокариот (Procaryotae) разделено на два отдела: цианобакте-рии и бактерии.

II отдел. Бактерии. Этот отдел разделен на 19 частей, каждая из которых делится на порядки, порядки – на семейства, семейства – на роды, роды – на виды.

Часть 1. Фототрофные бактерии (фотосинтезирующие). Это преимущественно водные бактерии, имеющие клетки различной формы. В клетках содержатся бактериохлорофиллы и каротиноидные пигменты. К фототрофным бактериям относятся пурпурные бактерии и зеленые серобактерии.

Часть 2. Скользящие бактерии. Такие бактерии передвигаются путем скольжения (ползающие). Скользящие бактерии делят на два порядка:

цитофаги (Cytophagales) – одно- и многоклеточные палочки и нити. Плодовых тел не образуют. Это преимущественно водные бактерии, но живут они и в почве.

Часть 3. Хламидобактерии. В основном это бактерии с чехлом или «влагалищем», которые могут содержать окись марганца или окислы железа. Хламидобактерии могут быть в виде одиночных клеток или нитей, подвижными либо прикрепленными к субстрату. Живут они в водоемах, встречаются в почве.

Часть 4. Почкующиеся и (или) стебельковые бактерии. К этой группе относят бактерии, размножающиеся почкованием; они образуют стебельки или почки и стебельки. В эту группу включают новые виды бактерий с выростами-простеками. Широко распространены в почве и в водоемах.

у них отсутствует. Они подвижны, эндоспор не образуют. Некоторые виды патогенны, вызывают заболевания человека (сифилис, возвратный тиф).

Часть 6. Спиральные и изогнутые бактерии. Это спирально извитые палочки с одним или многими витками. Они подвижны, имеют жгутики. В основном это сапрофиты, встречаются паразиты и патогенные виды.

Часть 7. Грамотрицательные аэробные палочки и кокки. Это преимущественно прямые или изогнутые подвижные палочки, с полярными жгутиками, имеются и неподвижные. Широко распространены в природе, среди них существуют виды, патогенные для растений. К этой группе относятся многие бактерии, являющиеся возбудителями порчи пищевых продуктов.

Часть 8. Грамотрицательные факультативно-анаэробные палочки. Они могут быть подвижными (перитрихи) и неподвижными, широко распространены.

Некоторые бактерии этой группы (семейства Enterobacteriaceae) являются обычными обитателями кишечника человека и животных; другие – возбудителями инфекционных кишечных заболеваний (дизентерии, брюшного тифа, паратифа); есть и возбудители пищевых отравлений (сальмонеллы, протей).

Часть 9. Грамотрицательные анаэробные бактерии. Это однотипные или плеоморфные палочки, неподвижные или подвижные, не образуют спор. Имеются патогенные виды, вызывающие гнойные или гангренозные инфекции.

Часть 10. Грамотрицательные кокки и коккобациллы. Клетки таких бактерий сферические, иногда в виде пар или скоплений, неподвижны. Встречаются виды, патогенные для человека и животных.

Часть 12. Грамотрицательные хемолитотрофные бактерии. Это палочковидные, эллипсовидные, сферические клетки без эндоспор, подвижные и неподвижные. Энергию они получают за счет окисления аммиака или нитрита, за счет окисления серы или ее соединений, углерод фиксируют из углекислого газа. Живут в почве, в воде.

Часть 13. Метанообразующие бактерии. Это палочки или кокки, подвижные и неподвижные, грамположительные и грамотрицательные. Спор не образуют. Они анаэробы, образуют метан. Широко распространены в природе.

Часть 14. Грамположительные кокки. Клетки этих бактерий сферические, делятся в одной и нескольких плоскостях с образованием правильных или неправильных групп, цепочек, пакетов и др. Они аэробы, факультативные анаэробы или микроаэрофилы. Широко распространены в природе.

Многие из них (различные микрококки) являются возбудителями порчи пищевых продуктов, некоторые стафилококки могут развиваться не пищевых продуктах, вырабатывать токсические вещества и вызывать отравления.

К этой группе бактерий отнесены также молочнокислые стрептококки, используемые в технологии производства кисломолочных и других продуктов переработки молока.

Часть 15. Палочки и кокки, образующие эндоспоры. Большинство палочек грамположительны, подвижны, имеют латеральные или перитрихиальные жгутики. Эти бактерии аэробы, анаэробы, факультативные анаэробы; многие являются возбудителями порчи пищевых продуктов.

Существуют патогенные виды, которые могут передаваться через пищевые продукты и вызывать заболевания (сибирская язва) или отравления (ботулизм). Часть 16. Грамположительные аспорогенные палочковидные бактерии. Это прямые или изогнутые палочки, встречаются одиночные и в цепочках.

Многие из бактерий этой группы используются в технологии приготовления теста, кисломолочных продуктов, сыров и для квашения овощей.

Часть 17. Актиномицеты. И родственные организмы. К ним относят коринеформные бактерии, пропионовокислые бактерии и актиномицеты. Бактерии этой группы палочковидные, часто неправильной формы, образуют гифы.

Некоторые актиномицеты растут в виде тонких ветвящихся нитей, образующих мицелий, размножаются спорами, развивающимися на воздушных ветвях мицелия. Часто окрашены в разные цвета. Широко распространены в природе.

Многие виды актиномицетов являются продуцентами антибиотиков, получаемых в промышленном масштабе.

Часть 18. Риккетсии. Это палочковидные и кокковидные микроорганизмы. Они неподвижны, грамотрицательны, спор не образуют. Являются внутриклеточными паразитами. Размножаются делением клеток. Некоторые вызывают заболевания животных и человека (сыпной тиф, ку-лихорадку). Переносчиками риккетсии в основном являются беспозвоночные животные (вши, блохи, клещи).

Часть 19. Микоплазмы. Клетки этих организмов не имеют клеточной стенки, покрыты лишь трехслойной мембраной. Клетки очень мелкие, иногда ультрамикроскопических размеров (около 200 нм), плеоморфные (разнообразной формы) – от кокковидных до нитевидных. Способ их размножения до конца не выяснен. Это сапрофиты, паразиты; некоторые могут вызывать заболевания у человека, животных и растений.

ВИРУСЫ И ФАГИ

Вирусы. Это особая группа организмов меньших размеров и более простой организации, чем бактерии. Вирусы не имеют клеточной структуры (отсутствуют ядро, цитоплазма), величина их измеряется нанометрами.

Вирусы являются внутриклеточными паразитами, вызывая многие болезни человека (оспу, грипп, бешенство, корь, полиомиелит и др.), животных (ящур, чуму крупного рогатого скота) и растений («мозаики» и другого вида заболевания полевых и огородных культур).

Ущерб, наносимый эпидемиями гриппа здоровью людей, очень велик. От гриппа погибло людей больше, чем от других инфекций. Для борьбы с вирусными заболеваниями применяют вакцины, химические препараты, антибиотики. Новые возможности в борьбе с вирусными заболеваниями открылись после обнаружения антивирусного вещества – интерферона.

Данные электронной микроскопии показывают, что вирусы разнообразны по форме, размерам и химическому составу. Большинство вирусов имеет палочковидную или сферическую форму (рис. 6).

Некоторые из вирусов состоят только из белка и одной нуклеиновой кислоты – ДНК или РНК. Другие вирусы содержат еще липиды, полисахариды. Вирусная частица называется вирионом. Нуклеиновая кислота (в виде спирали) находится внутри вириона, снаружи он покрыт белковой оболочкой (капсидом), состоящей из отдельных морфологических субъединиц – капсомеров (рис. 6, б).

Вирусы выращивают на живых клетках или культуре тканей, так как на искусственных питательных средах они, как правило, не развиваются.

Вирусы обладают разной устойчивостью к внешним воздействиям. Многие инактивируются при 60 °С в течение 30 мин, другие выдерживают температуру 90 °С до 10 мин. Вирусы довольно легко переносят высушивание и низкие температуры, но малоустойчивы ко многим антисептикам, ультрафиолетовым лучам, радиоактивным излучениям.

Фаги. Это вирусы микроорганизмов, вызывающие гибель – распад (лизис) их клеток. Вирусы бактерий называют бактериофагами или фагами, вирусы актиномицетов – актинофагами, вирусы грибов – микофагами, вирусы сине-зеленых водорослей (цианобактерий) – цианофагами.

Впервые лизис сибиреязвенных бактерий наблюдал Η. Φ. Гамалея в 1898 г. В 1917 г. Д'Эррел установил явление лизиса у бактерий дизентерии, им впервые был выделен и описан бактериофаг («пожиратель») бактерий.

Внутри капсида расположена нуклеиновая кислота, чаще всего одна: ДНК или РНК- Отросток фага имеет внутренний полый стержень, по каналу которого ДНК фага переходит в клетку хозяина. Стержень снаружи покрыт чехлом, способным к сокращению. Стержень и чехол отростка состоят из белковых субъединиц.

У некоторых фагов отросток заканчивается базальной пластинкой, которая имеет выступы (зубцы) и нити.

Фаги могут быть и нитевидной формы или состоять из одной головки, могут быть с аналогом отростка (очень коротким отростком). Некоторые фаги имеют длинные отростки с несокра-щающимся или сокращающимся чехлом.

Фаги широко распространены в природе. Многие из них обладают специфичностью – могут воздействовать на определенный вид или группу родственных видов микроорганизмов.

Взаимодействие фага с микробной клеткой происходит в несколько фаз. Сначала фаг прикрепляется к восприимчивой клетке, затем под действием фермента фага (сходного с лизо-цимом) в стенке микробной клетки образуется отверстие, через которое внутрь клетки проникает только нуклеиновая кислота; пустая белковая оболочка головки и отростка остается снаружи клетки, затем разрушается.

Под влиянием попавшей в клетку нуклеиновой кислоты фага перестраиваются все обменные процессы микробной клетки на синтез новых фаговых частиц: синтезируются фаговая нуклеиновая кислота и белковые субъединицы оболочек.

Вначале формируются отдельно головки и отростки, которые затем объединяются в зрелые фаговые частицы. Через определенное время клетка хозяина погибает, разрушается и фаги выходят наружу. .

Это приводит к большому экономическому ущербу для предприятия. Так нередко лизируются молочнокислые бактерии, входящие в состав заквасок для кисломолочных . продуктов. Такие закваски непригодны для употребления.

Фаги применяют в медицине для лечения и профилактики некоторых заболеваний, например дизентерии, холеры.

Рис. 6. Электронная микроскопия вируса и бактериофага:

а – вирус оспенной вакцины; б – схематическое изображение простого вириона: 1 – нуклеиновая кислота; 2– капсид; 3–капсомеры; в – бактериофаг; г – схема строения фага: 1 – головка; 2 – ДИК; 3–отросток; 4 – стержень; 5 – пластинка отростка; 6 – нити

Источник: https://megaobuchalka.ru/8/47170.html

2. Классификация (систематика) микроорганизмов

Главная / Лекции 3 курс / Медицинская микробиология / Вопрос 1. Основы микробиологии. Классификация микроорганизмов / 2. Классификация (систематика) микроорганизмов

Микроорганизмы — это организмы, невидимые невооруженным глазом из-за их незначительных размеров. Этот критерий — единственный, который их объединяет. В остальном мир микроорганизмов еще более разнообразен, чем мир макроорганизмов.

Согласно современной систематике, микроорганизмы относятся к трем царствам:

1. Vira — к ним относятся вирусы;
2. Eucariotae — к ним относятся простейшие и грибы;

3. Procariotae — к ним относятся истинные бактерии, риккетсии, хламидии, микоплазмы, спирохеты, актиномицеты.

Основные отличия прокариот от эукариот состоят в том, что прокариоты не имеют:

1. морфологически оформленного ядра (нет ядерной мембраны и отсутствует ядрышко), его эквивалентом является нуклеоид, или генофор, представляющий собой замкнутую кольцевую двунитевую молекулу ДНК, прикрепленную в одной точке к цитоплазматической мембране; по аналогии с эукариотами эту молекулу называют хромосомной бактерией;
2. сетчатого аппарата Гольджи;

3. митохондрий.

Имеется также ряд признаков или органелл, характерных для многих, но не для всех прокариот, которые позволяют отличать их от эукариотов:

1. многочисленные инвагинации цитоплазматической мембраны, которые называются мезосомы, они связаны с нуклеоидом и участвуют в делении клетки, спорообразовании, и дыхании бактериальной клетки;
2. специфический компонент клеточной стенки — муреин, по химической структуре — это пептидогликан (диаминопиеминовая кислота);
3. плазмиды — автономно реплицирующиеся кольцевидные молекулы двунитевой ДНК с меньшей, чем хромосома бактерий молекулярной массой. Они находятся наряду с нуклеоидом в цитоплазме, хотя могут быть и интегрированы в него, и несут наследственную информацию, не являющуюся жизненно необходимой для микробной клетки, но обеспечивающую ей те или иные селективные преимущества в окружающей среде. Наиболее известны плазмиды:
   1. (F-плазмиды), обеспечивающие конъюгационный перенос между бактериями;

   2. (R-плазмиды) — плазмиды лекарственной устойчивости, обеспечивающие циркуляцию среди бактерий генов, детерминирующих устойчивость к используемым для лечения различных заболеваний химиотерапевтическим средствам.

Также как для растений и животных, для названия микроорганизмов применяется бинарная номенклатура, — то есть родовое и видовое название, но если видовую принадлежность исследователям определить не удается и определена только принадлежность к роду, то употребляется термин “species”. Чаще всего это имеет место при идентификации микроорганизмов имеющих нетрадиционные пищевые потребности или условия существования.

Название рода обычно или основано на морфологическом признаке соответствующего микроорганизма (например, Staphylococcus, Vibrio, Mycobacterium) либо являются производными от фамилии автора, который открыл или изучил данный возбудитель (например, Neisseria, Shigella, Escherichia, Rickettsia, Gardnerella).

Видовое название часто связано с наименованием основного вызываемого этим микроорганизмом заболевания (например, Vibrio cholerae — холеры, Shigella dysenteriae — дизентерии, Mycobacterium tuberculosis — туберкулеза) или с основным местом обитания (например, Escherihia coli — кишечная палочка).

Кроме того, в русскоязычной медицинской литературе возможно использование соответствующего русифицированного названия бактерий (например, вместо Staphylococcus epidermidis — эпидермальный стафилококк; Staphylococcus aureus — золотистый стафилококк и т. д.).

Царство прокариот включает в себя отдел цианобактерий и отдел эубактерий, который, в свою очередь, подразделяется на порядки:

1. собственно бактерии (отделы Gracilicutes, Firmicutes, Tenericutes, Mendosicutes);

2. хламидий.

Бактерии — это прокариотические, преимущественно одноклеточные микроорганизмы, которые могут также образовывать ассоциации (группы) сходных клеток, характеризующиеся клеточными, но не организменными сходствами.

Порядки подразделяются на группы. Основными таксономическими критериями, позволяющими отнести штаммы бактерий к той или иной группе, являются:

1. морфология микробных клеток (кокки, палочки, извитые);
2. отношение к окраске по Граму — тинкториальные свойства (грамположительные и грамотрицательные);
3. тип биологического окисления — аэробы, факультативные анаэробы, облигатные анаэробы;

4. способность к спорообразованию.

Дальнейшая дифференциация групп на семейства, рода и виды, которые являются основной таксономической категорией, проводится на основании изучения биохимических свойств. Этот принцип положен в основу классификации бактерий, приведенной в специальных руководствах — определителях бактерий.

Вид является эволюционно сложившейся совокупностью особей, имеющих единый генотип, который в стандартных условиях проявляется сходными морфологическими, физиологическими, биохимическими признаками. Для патогенных бактерий определение “вид” дополняется способностью вызывать определенные нозологические формы заболеваний.

Существует внутривидовая дифференцировка бактерий на варианты:

1. по биологическим свойствам (биовары или биотипы);
2. по биохимической активности (ферментовары);
3. по антигенному строению (серовары или серотипы);
4. по чувствительности к бактериофагам (фаговары или фаготипы);

5. по устойчивости к антибиотикам (резистентовары).

В микробиологии широко применяют специальные термины — культура, штамм, клон.

Культура — это видимая глазом совокупность бактерий на питательных средах. Культуры могут быть чистыми (совокупность бактерий одного вида) и смешанными (совокупность бактерий двух или более видов).

Штамм — это совокупность бактерий одного вида, выделенных из разных источников или из одного источника в разное время. Штаммы могут различаться по некоторым признакам, не выходящим за пределы характеристики вида.

Клон — это совокупность бактерий, являющихся потомством одной клетки.

Далее по теме:

Источник: https://www.medkurs.ru/lecture3k/microbiology/mb1/5109.html

Принципы классификации микроорганизмов

Базовая категория любой биологической классификации, отражающая определённую стадию эволюции отдельной популяции организмов — вид — совокупность особей с одинаковым фенотипом, дающих плодовитое потомство и обитающих в определённом ареале.

Для правильного понимания значения этого термина в классификации микроорганизмов необходимо знать различия видообразования между бактериями и высшими растениями и животными с обязательным половым размножением. Для видов последних характерно наличие популяций с относительно однородным набором генов, образовавшимся в результате перекрёстного скрещивания.

Если отдельные части популяции изолировать друг от друга (например, географически), то вполне возможна их дивергентная эволюция. По прошествии определённого времени на географическую изоляцию накладывается физиологическая изоляция, приводящая к развитию отдельных частей популяции по собственному пути и образованию нового вида.

В отличие от высших растений и животных, бЏльшая часть микроорганизмов не способна размножаться половым путём. Иными словами, у них отсутствуют механизмы, способные приводить к «прерывистому» видообразованию. В результате заполнения различных экологических ниш могут развиваться дивергентные эволюционные формы, но разница между ними обусловлена лишь различиями между экологическими нишами.

Систематика микроорганизмов

Естественная (филогенетическая) систематика микроорганизмов имеет конечной целью объединение родственных форм, связанных общностью происхождения, и установление иерархического соподчинения отдельных групп.

До настоящего времени отсутствуют единые принципы и подходы к объединению (или разделению) их в различные таксономические единицы, хотя для них пытаются использовать сходство геномов как общепринятый критерий.

Очень многие микроорганизмы имеют одинаковые морфологические признаки, но различаются по строению геномов, родственные связи между ними часто бывают неясными, а эволюция многих просто неизвестна.

Более того, краеугольное для каждой классификации понятие «вид» для бактерий до сих пор не имеет чёткого определения, а в ряде случаев истинное родство между бактериями может оказаться спорным, поскольку оно лишь отражает общность происхождения от одного далёкого предка.

Искусственная (ключевая) систематика микроорганизмов. Более скромные задачи у искусственной систематики, объединяющей организмы в группы на основе сходства их важнейших свойств. Эту последнюю характеристику применяют для определения и идентификации микроорганизмов.

С позиций медицинской микробиологии микроорганизмы обычно подразделяют в соответствии с влиянием, которое они оказывают на организм человека на патогенные, условно–патогенные и непатогенные. Несмотря на очевидную важность этого утилитарного подхода, их систематика всё же основана на принципах, общих для всех форм жизни.

Для облегчения диагностики и принятия решений, касающихся лечения и прогноза заболевания, предложены идентификационные ключи. Сгруппированные в таком ключе микроорганизмы не всегда находятся в филогенетическом родстве, но перечисляются вместе, поскольку обладают несколькими, легко выявляемыми сходными свойствами.

Разработаны разнообразные доступные и быстрые тесты, позволяющие, как минимум в общих чертах, идентифицировать выделенные от пациента микроорганизмы. В отношении бактерий наибольшее распространение нашли предложенные американским бактериологом Дэвид БЌрджи подходы к систематизации, учитывающие один или несколько наиболее характерных признаков.

«Определитель бактерий БЌрджи» — характерный пример искусственной систематики. Согласно его принципам, легко выявляемые свойства являются основой для объединения бактерий в большие группы.

Ы Вёрстка Вставить портрет Берджи (Берджи. GIF)

Дэвид Берджи

Принципы таксономии и номенклатуры микроорганизмов

Образование и применение научных названий микроорганизмов регламентируют «Международный кодекс номенклатуры бактерий», «Международный кодекс ботанической номенклатуры» (грибы), «Международный кодекс зоологической номенклатуры» (простейшие) и решения Международного комитета по таксономии вирусов. Все изменения научных названий микроорганизмов возможны лишь решениями соответствующих Международных конгрессов и Постоянных комитетов по номенклатуре.

Категории таксономической иерархии

Для микроорганизмов приняты следующие категории (таксЏны) таксономической иерархии (по восходящей): Вид (Species) ® Род (Genus) ® Триба, или колено (Tribus) ® Семейство (Familia) ® Порядок (Ordo) ® Класс (Classis) ® Отдел (Divisio) ® Царство (Regnum). При необходимости вводят категории (по восходящей): Подтриба, или подколено (Subtribus) ® Подсемейство (Subfamilia) ® Подпорядок (Subordo) ® Подкласс (Subclassis) ® Подотдел (Subdivisio).

Названия таксонов у микроорганизмов

Род и выше. Названия таксонов, имеющих ранг рода и выше, униноминЊльны (унитарны), то есть обозначаются одним словом, например Herpesviridae (семейство герпесвирусов).

Вид. Названия видов биноминЊльны (бинарны), то есть обозначаются двумя словами — название рода и вида. Например, Escherichia coli (кишечная палочка).

Второе слово бинарного названия вида, взятое отдельно, не имеет статуса в номенклатуре и не может быть использовано для научного обозначения микроорганизма. Исключением выступают вирусы, видовые названия которых не бинарны, т.е.

включают только видовое название (например, вирус бешенства).

Инфравидовые таксоны. Систематика бактерий включает также внутривидовые таксоны, названия которых не подчиняются правилам «Международного кодекса номенклатуры бактерий».

Подвид. Названия подвидов триноминЊльны (тринарны); для их обозначения применяют слово подвид (subspecies) после видового названия, например Klebsiella pneumoniae subsp ozenae (палочка озены, где ozenae — название подвида).

Вариант. Разнообразные механизмы изменчивости бактерий приводят к определённой нестабильности признаков, совокупность которых определяет тот или иной вид. Поэтому в систематике бактерий широко применяют понятие «вариант».

Различают морфологические, биологические, биохимические, серологические и многие другие варианты.

В медицинской бактериологии обычно выделяют серологические варианты (серовары), варианты, устойчивые к антибиотикам (резЋстенсвары), бактериофагам (фаговары), а также варианты, различающиеся по биохимическим (хемовары), биологическим или культуральным признакам (биовары). Например, Vibrio cholerae биовар Eltor (холерный вибрион Эль-Тор) или Escherichia coli серовар О157:Н7 (представитель группы энтерогеморрагических кишечных палочек).

Штамм и клон. В микробиологии также применяют специализированные термины — «штамм» и «клон». Штаммом [от нем.

stammen, происходить] называют культуру микроорганизмов, выделенную из определённого конкретного источника (какого-либо организма или объекта окружающей среды). Клоном [от греч.

klon, отводок] называют культуру микроорганизмов, полученную из одной материнской клетки. Например, вирус гриппа A (H3N2) штамм Ленинград 34/72.



Источник: https://infopedia.su/12x97fa.html

Систематика, номенклатура микроорганизма, принципы классификации микроорганизмов

тема: Систематика, номенклатура микроорганизма, принципы классификации микроорганизмов. Задачи систематики показать степень родства между организмами и эволюционную связь. Принципы классификации изучает – таксономия (от греч.

taxis-расположение, homos – закон) Основные таксономические единицы в систематики микроорганизмов следующие:

• Царство в основе тип клеточной организации (прокариоты, эукариоты, вирусы)
• Отдел – бактерии
• Класс
• Порядок
• Семейство
• Род
• Вид

Основная таксономическая единица в микробиологии вид, род, семейство. Вид – бактерии это совокупность микроорганизмов одного генотипа, которые в одинаковых условиях имеют одинаковые фенотипические признаки. Например: Salmonella typhi (род, вид). В пределах одного вида отдельные признаки. Отдельные свойства могут варьировать, поэтому внутри вида могут вида могут определятся под виды (морфологические варианты, биоварианты, хемоварианты, фаговары, серовары(отличаются по антигенным свойствам)). Установление принадлежности к роду и виду называется идентификацией бактерий. Для идентификации необходимо изучить все свойства микроорганизмов, обнаружить эти свойства в мире микроба. Идентификация микроорганизма происходит по набору следующих свойств: тинкториальный, кульруральных, биохимических, факторов патогенности, антигенных свойств и отношение к фагам. Для облегчения идентификации предложены специальные идентификационные ключи для определенных групп микроорганизмов это наборы признаков для микроорганизма – семейства, рода и вида. Идентификации подвергаются исключительно чистые культуры организма.

^ – микробы одного вида выращенные в лабораторных условиях на искусственных питательных средах.

Штамм – чистая культура выделенная из конкретного источника, либо чистая культура выделенная из одного источника, но в разное время.

^ – чистая культура микробов полученная из одной бактериальной клетки

Популяция микробов – совокупность особей одного вида длительно существующих на определенной территории и изолированных от других особой того же вида, популяция единица эволюции. Например популяция сальмонеллы тифи северных регионов отличается от обитающих в южных регионов.

^

Идентификация бактерий на основании генетического родства. В основе определение генетических структур клетки – ДНК, внехромосомных структур – плазмиды, транспазоны. Доказано что состав основавний ДНК витоспецифичны т.е. определяется процентное содержание ГЦ от общего содержание всех оснований это может иметь значении е для определение вида. Определяется сходство или комплементарность кислот между различными организмами методом гибридизации. Устанавливают гомологию последовательности нуклеиновых кислот. Этим методом определяют родство между микроорганизмами. % сходства одного порядка равен 80%, для семейства 90%, рода 95% для вида почти 100%. Первый труд в котором были описаны и классифицированы бактерий был составлен Берджи в 1923 г. В нем бактерии разделены на 25 группы. Патогенные всего 20 групп. В определителе бактерии разделены на Gracilicutes – тонкостенные, Firmicutes – толстостенные, Teniricutes – мягкотелые.

^

Бактериальная клетка имеет постоянные структуры – клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана, цитоплазма, рибосомы, нуклеоид. Непостоянные – жгутики, ворсинки, капсула, включения, споры.

^

Клеточная стенка: Функции – защитная, формообразующая, участвует в делении, транспортная, рецепторная, определяет антигенные свойства бактерии, определяет тинкториальные свойства бактерии (диффузии краски).

Нарушение синтеза клеточной стенки приводит либо к гибели бактерии, либо к образованию сферобластов, протобластов (теряют способноть к размножению) или L-формы (сохранили функцию размножения). Утрата связана с антибиотиками, влияние лизоцина.

Утрата будет сопровождаться ( ) процесса и антибиотиками не лечится.

Главный элемент к.С Муреин – полимер, связываются фрагменты связываются уникальными аминокислотами (есть только у прокариот), муреин является мишенью для антибиотиков именно избирательность антибиотиков связана с муреином. КлС Г(-) тонкая, в ней выделяют ригидный слой образованный пептидогликаном (20%) и пластичный слой его толщина значительна и в нем много липополисахарида (80%), который имеет базисную часть это молекула полисахарида, липид-А (отвечает за токсичность, пирогенность), О-специфические боковые фрагменты (состоят из полисахаридов, определяют антигенные свойства). Г(+) стенка толще состоит из многослойного пептидогликана 90%, тейхоевые кислоты. Тк пронизывают клеточную стенку и связываются с ПГ за счет них определяются антигенные свойства, липополисахаридов почти нет. Белки порины пронизывают КС бактерии, но размеры разные у Г(-) больше, у Г(+) меньше.

^ функция: избирательная проницаемость, осмотический барьер, участие метаболизме, энергетический обмен (в составе много ферментов – цитохромы, оксидазы, дегидрогиназы, атефазы), репликация, участие в спорообразовании, выделительная.

Цитоплазма коллоидная система состоит из воды включений органелл, место где идет метаболизм.

^

Капсула: по химическому составу полисахаридное в-во, слизистый слой, белки, липиды. Может быть большой (больше чем клетка), маленькой можно обнаружить.

Функции: защитная (от фагоцитоза макрофагами), дополнительный фактор патагенности, защищает от действия антилел, антибиотиков, придает адгезивные свойства.

Продукция капсулы исключительно в живом организме, а не Вов внешней среде, на искусственной питательной среде (обогощенной полисахаридами) небольшая часть микробов может продуцировать капсулу (пневмококки, клепсиелы, возбудитель сибирской язвы).

Споры: является защитной реакцией присущей некоторым микроорганизмам, при попадании в неблагоприятные условия (внешняя среда – отсутствие воды, питательных веществ, старение культуры, неблагоприятная температура), обычно палочковидные (в зависимости от этого они делятся на бациллы, кластридии (Сп+) и остальные бактерии).

Спорообразование у прокариот является формой сохранения генетического материала клетки при неблагоприятных условиях, а не метод размножения (из одной клетки 1 спора). Обязательное условия для спорообразования необходимо присутствие кислорода. Во внешней среде могут жить десятки лет. После прорастания (4-5 часов) вегетативная форма (способная к делению, метаболизму).

Разрушаются оболочки споры, образуется ростовая трубочка, синтез клеточной стенки.

Процесс спорообразования: 1. образование спороносной зоны в которой находится нуклеоид, 2. образование проспоры при этом спорогенная зона отделяется, 3. образование кортекса – оболочки споры, 4. отмирание вегетативной части клетки и освобождение споры. По локализации: спора может занимать центральное положение, субтерминальное, терминальное. По величине: меньше чем диаметр палочки (бациллы), больше диаметра палочки (клостридии) Свойство споры:

Устойчивость. Термо- связано с химическим составом: мало воды 5-10%, много солей кальция, есть дипиолиновая кислота, поэтому выдерживает пастеризацию, кипячение. Что бы убить спору нужна T=180-2000, 20 мин, т=1200 + 1,5 атм.

Спорообразование присуще: Бацилле антрацид – сибирская язва Кластридии – гангрена, столбняк Возбудителям ботулизма

Жгутики: органы движения. Поверхностные структуры в виже ниточек, обнаруживаются только в электронный микроскоп в составе сократительный белок флагелин, прикрепляются к цитоплазматической мембране.

По количеству и расположению все делятся на: монотрихии, лофотрихии (пучок), амфотрихии (два пучка), перитрихии (по периметру), Длина Ж больше чем длина клетки. Наиболее подвижны монотрихии, лофотрихии.

Методы изучение подвижности: Висячая капля Раздавленная капля Темнопольная микроскопия Фазоконтрастная микросокпия

Включения: зерна волютина (метафосфатические обладают свойством метохромазии – способность окрашиваться не в цвет красителя), жировые зерна, гликоген. Запас питательного вещества.

О
^

• Шаровидные
• Палочковидные
• Извитиые (вибрионы, спириллы (имеют лофотрихии), спирохеты)

Прокариоты имеющие особую морфологию:

• Спирохеты
• Рикеции
• Актиномицеты
• Хламидии
• Микоплазмы

Спирохеты: нитевидные, спиральнозакрученые, извитые есть локомоторный внутренний аппарат представленный осевой нитью миофибрилл. С емейства спирохет.

1. Борели – грубые завитки
2. Трепонемы – равномерные завитки
3. Лептоспиры имеют первичные завитки, и вторичные, утолщенные концы

Дифференциация проходит: по количеству завитков, характеру концов, по характеру движения. Типы движения:

• Винтообразные (трепонема, лептоспира)
• Вперед-назад, право-лево

Характер движения: Методы изучение: окраска по Романовскому-Гинзе. Борели – синие, остальные розовые. Микроскопия темнопольная микроскопия, фазово-контрастная.

Риккетсии: прокариоты, маленьких размеров, Полиморфные (коковидную, кокобактериольную, палочковидные, длинную нитевидную) связано с особенностями деления, перегородка неполная и по этому клетки могут принять различную форму. Облигатные внутриклеточные паразиты на искусственных средах не растут, могут культивироваться только в живой клетке (куриного зародыша), в организме насекомых. Экологическая ниша: заселяют организм членистоногих, передаются трансмессивным путем (укусы) от насекомых – вши, блохи, клещи. Примеры: сыпной тиф. Методы выявления: окраска – Романовскому – Гинзе, по Здоровскому, при этом клетки в которых находятся риккетсии окрашиваются в один цвет, ядро в другой, сама риккетсия в третий. Микроскопия: цветовая, фазово-контрастная, электронная.

Хламидии: возбудители трахомы, урогенитальный хламидиоз. Прокариоты, маленьких размеров, облигатные внутриклеточные организмы, энергетические паразиты. Морфологические формы:

• Внеклеточная – элементарное тельце, сферическая форма, маленького размера 0,3 мкм, имеющая клеточную стенку, мембрану
• Внутриклеточная – ретикулярное тельце, находится на разных стадиях созревания, можно обнаружить только внутри клетки, там созревает и разрывает клетку.

Методы обнаружения: окраска по Романовскому – Гинзе, фазово-контрастная микроскопия, реакция имунофлюоресценции, метод иммуноферментного анализа.

Микоплазмы: болезни: пневмония, бронхит, урогенитальный микоплазмоз, неонатальная патология.

Особенности:

• Нет клеточной стенки
• Очень маленькие размеры
• Полиморфны (сферические, нитевидные)
• Не красятся по Граму
• Не чувствительны к пенициллину
• Являются мембранными паразитами – садятся на клеточную стенку и вытягивают в-ва (холестерин)

Методы изучение: культивирование (с добавлением холестерина), растут медленно, РИФ, ИФА, ПЦР, фазово-контрастная микроскопия после окраски по Романовскому-Гинзе.

Актиномицеты: прокариоты имеющие сходство с грибами. Полиморфные (ветвистые, короткие палочки) способны образовывать мицелий, Грам+, кислотонеустойчивые. Растут медленно. Места обитание: внешняя среда, полость рта (нормальная микрофлора). Могут размножаться спорами.

Изучение: окраска – по Романовскому-Гинзе, культивирование.

Источник: http://medznate.ru/docs/index-22447.html

Принципы классификации бактерий

Тема: Общая патология растений  

Систематика бактерий и их классификация относятся к самым трудным и мало разработанным вопросам.

Эти трудности обусловлены величиной и особенностями строения бактериальных организмов, отсутствием у них настоящего ядра и связанного с ним полового процесса, а также недостаточной изученностью их морфологии и особенно физиологии и биохимии. Все эти обстоятельства привели к тому, что в разное время предлагались различные системы этих организмов и в настоящее время таких систем имеется очень много как у нас, так и за рубежом.

Существующие системы бактерий более или менее условны, не отражают всей сложности развития этих организмов и все бактериальные формы разными авторами делятся на разное количество систематических категорий, а сами систематические единицы — различного объема.

Класс бактерий делится на порядки, которые в свою очередь делятся на семейства, роды и виды, являющиеся основной единицей филогенетической классификации.

При этом если классификация видов высших растений покоится на сходстве и различии морфологических признаков и экологических условий, то понятия о виде у бактерий и их классификаиия имеют другую основу.

При классификации бактерий используются морфологические признаки, как, например, форма, подвижность, спорообразование, окрашивание по Граму и некоторые другие. Однако морфологические признаки здесь такой роли не играют, так как разнообразие формы в этом случае невелико и при одинаковых внешних признаках бактерии могут проявлять себя по-разному.

Из физиологических признаков используются: отношение бактерий к молекулярному кислороду, к различным источникам азота и углерода, а также характер продуктов обмена, накапливающихся в субстрате.

Важный дополнительный признак для определения фитопатогенных бактерий — их специфичность в отношении поражения определенных видов растений, а также способность вызывать определенные поражения и ареал как растения-хозяина, так и возбудителя.

Источник: http://www.activestudy.info/principy-klassifikacii-bakterij/

Систематика бактерий | Санитарный контроль

Принципы систематики бактерий. Систематизация, т. е.

упорядочение представлений о любых объектах, группах живых существ, в том числе микроорганизмов, необходима для облегчения распознавания этих объектов, установления степени родства или физиологического сходства между отдельными особями или группами особей. Систематизация знаний о микроорганизмах существенно облегчает практическую работу с ними.

Однако достаточно научно обоснованной системы классификации бактерий (учитывающей родственные связи внутри группы и между группами микроорганизмов) нет.

Объясняется это трудностями в изучении внешних, часто меняющихся в различных условиях обитания особенностей и физиологических свойств; недостаточно надежными методами установления степени родства и отсутствием четких представлений об эволюционном развитии микроорганизмов вообще.

Наиболее современной системой классификации бактерий является Международная классификация Берджи. В 1974 г. вышло восьмое издание, в подготовке которого принимал участие 131 -автор из 15 стран.

Систематическими категориями в этой классификации являются царство, отдел, группа, семейство, род, вид. Все бактерии отнесены к царству Prосаrуotae (организмы, не имеющие дифференцированного ядра), которое разделено на два отдела.

Во втором отделе находятся все бактерии, представляющие интерес для технической и пищевой микробиологии. Они разделены на 19 групп. Наиболее важные семейства описываются в группах: 3, 7, 8,9, 14, 15, 16.

Эта система классификации постоянносовершенствуется начиная с ее первого издания в 1923 г.

В практической работе до сих пор еще пользуются основами первой научной классификации, созданной в 1896 г. К. Леманом и Р. Нейманом. С учетом изменений, внесенных в нее за прошедшее время, все бактерии делят на три семейства — палочковидные, шаровидные и извитые.

Поскольку в каждое семейство объединяется множество весьма разнообразных организмов, семейства подразделяют на роды. Так, семейство шаровидных бактерий в зависимости от характера объединения клеток в группы делят на роды: микрококков, стрептококков, сарцин.

В отдельных разделах микробиологии, например в медицинской, выделяют еще роды диплококков, тетракокков.

Семейство палочковидных бактерий делят на три рода: род собственно бактерий, к которому относят все неспособные к образованию спор; род бацилл, объединяющий аэробные формы, которые способны образовывать споры; род клостридий, в который включены анаэробные палочковидные споровые формы.

Семейство извитых бактерий в зависимости от степени извитости принято делить на род вибрионов (бактерии, изогнутые в виде запятой), род спирилл (крупные, пологоизвитые), род спирохет (тонкие, сильно-извитые клетки).

Деления на роды недостаточно для ориентировки в свойствах бактерий, поскольку основано оно только на внешних признаках.

В каждом роде объединяются бактерии, похожие внешне, но часто имеющие совершенно различные физиологические особенности и свойства.

Вид — это систематическая категория, объединяющая родственные организмы, близкие по внешним и физиологическим признакам, отношению к среде обитания по обмену веществ и характеру межвидовых отношений.

При определении вида бактерий, кроме морфологических признаков (подвижность, отношение к диагностическим окраскам и т. д.), используются физиологические (потребность в кислороде, способность, использовать различные сахара и т. д.) и культуральные (характер образуемых колоний, есобенности роста на некоторых питательных средах и т. д.).

Наименование вида бактерий, как правило, состоит иа двух слов, первое из которых обозначает принадлежность к роду, а второе уже непосредственно указывает вид. Родовое название пишется с прописной буквы, видовое — со строчной. Так, название Bact.

Наименование Staphylococcus aureus относится к шаровидным бактериям, образующим грозди из нескольких кокков (род стафилококков), колонии которых имеют золотистый цвет (ауреус); эти бактерии способны вызывать пищевые отравления, гнойничковые заболевания.

Источник: http://smikro.ru/?p=867